🧠 CNN - Convolutional Neural Network
เทคโนโลยี Deep Learning สำหรับการวิเคราะห์และอ่านค่าจากเครื่องมือวัดอย่างแม่นยำ
ด้วยความสามารถในการจำแนกรูปแบบและตีความข้อมูลภาพที่ซับซ้อนได้เหมือนสมองมนุษย์
Analog และ Digital Meters
บนอุปกรณ์ Edge Computing
ที่ใช้ในระบบของเรา
CNN คืออะไร?
Convolutional Neural Network (CNN) เป็นเทคโนโลยี Deep Learning ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากระบบการมองเห็นของมนุษย์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำงานของ Visual Cortex ในสมอง CNN มีความเชี่ยวชาญในการวิเคราะห์ข้อมูลภาพ สามารถจำแนกรูปแบบ เส้น สี และโครงสร้างต่างๆ ในภาพได้อย่างแม่นยำ ทำให้เหมาะสำหรับการอ่านค่าจากเครื่องมือวัดที่มีการออกแบบและรูปแบบที่หลากหลาย
หลักการทำงานของ CNN
Convolution
ตรวจจับ features และ patterns ในภาพ
Pooling
ลดขนาดข้อมูลและเก็บข้อมูลสำคัญ
Activation
เพิ่มความซับซ้อนและไม่เชิงเส้น
Classification
จำแนกและทำนายผลลัพธ์สุดท้าย
ข้อดีของ CNN สำหรับการอ่านเกจ
ความแม่นยำสูงในการจำแนก
สามารถแยกแยะตัวเลข เข็ม และสัญลักษณ์ต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ แม้ในสภาพแสงที่ไม่เหมาะสม
Rotation & Scale Invariance
ทำงานได้ดีแม้เกจมีการหมุนหรือขนาดที่แตกต่างกันในภาพ
Feature Learning
เรียนรู้ลักษณะเฉพาะของแต่ละประเภทเกจโดยอัตโนมัติ
Real-time Processing
ประมวลผลได้เร็วเพียงพอสำหรับการใช้งานแบบ real-time
สถาปัตยกรรม CNN ในระบบ GaugeSnap
🏗️ Model Architecture
- Base: ResNet-50/101
- Input Size: 224×224×3
- Layers: 50-101 layers
- Parameters: 25M - 44M
- Training Data: 500K+ gauge images
⚙️ Optimization
- Quantization: FP16/INT8
- Pruning: 30% weight reduction
- TensorRT: GPU optimization
- ONNX: Cross-platform support
- Edge Deploy: Jetson/RPI support
📊 Performance
- Accuracy: 99.2% (test set)
- Inference Time: 50ms (GPU)
- Memory: 2GB VRAM
- Batch Size: 32 images
- Temperature: -40°C to +85°C
ประเภทเกจที่ CNN สามารถอ่านได้
Analog Gauges
Digital Displays
Panel Meters
Custom Instruments
🎓 Process การ Training CNN
CNN vs วิธีการแบบดั้งเดิม
🔧 วิธีการแบบดั้งเดิม
🧠 CNN Approach
ตัวอย่างการใช้งานจริง
🏭 โรงงานผลิตยา - Quality Control
Challenge:
- • เกจแรงดันมี 15 รูปแบบต่างกัน
- • แสงในห้องแปรปรวนตลอดวัน
- • ต้องการความแม่นยำ >99%
- • บันทึกข้อมูลทุก 30 วินาที
CNN Solution:
- • Single model รองรับทุกรูปแบบ
- • Auto-adjust กับสภาพแสง
- • ความแม่นยำ 99.7%
- • ประมวลผล 50ms ต่อเกจ
ผลลัพธ์:
การใช้งาน Python
# CNN Gauge Reading import tensorflow as tf import cv2 import numpy as np # Load trained model model = tf.keras.models.load_model('gauge_cnn_model.h5') # Preprocess gauge ROI from YOLO def preprocess_gauge(roi_image): # Resize to model input size resized = cv2.resize(roi_image, (224, 224)) # Normalize pixel values normalized = resized / 255.0 # Add batch dimension batch_input = np.expand_dims(normalized, axis=0) return batch_input # Predict gauge value def read_gauge_value(roi_image, gauge_type): # Preprocess image processed_img = preprocess_gauge(roi_image) # Run inference predictions = model.predict(processed_img) # Post-process based on gauge type if gauge_type == 'analog': # Convert angle to value angle = predictions[0] * 360 value = angle_to_value(angle, gauge_config) elif gauge_type == 'digital': # Direct digit recognition value = predictions[0] return value, confidence_score # Example usage gauge_roi = cv2.imread('gauge_crop.jpg') value, confidence = read_gauge_value(gauge_roi, 'analog') print(f"Gauge Reading: {value:.2f}, Confidence: {confidence:.3f}")
พร้อมใช้ประโยชน์จาก CNN แล้วหรือยัง?
ให้ผู้เชี่ยวชาญช่วยออกแบบและ train CNN model ที่เหมาะสมกับเครื่องมือวัดของคุณ